小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com实验七验证机械能守恒定律考情调研命题特征验证机械能守恒定律是从能量角度实施的一个验证性实验，也是力学实验的重中之重，命题内容主要包含利用纸带或光电门求瞬时速度、实验原理分析、表达式的确定以及误差分析等，近几年创新化趋势明显。2022年湖北卷利用拉力传感器验证机械能守恒定律，2022年河北卷利用计算机软件进行数据处理验证系统机械能守恒定律。2023年天津卷利用光电门验证机械能守恒定律，无论何种实验方法，只要符合守恒条件，并确保安全性、准确性和可操作性皆可进行验证1.考装置：器材装配以及其他器材替代。2.考读算：读长度、算速度以及作图求解。3.考变化：实验原理创新用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。【实验原理】（1）在误差允许的范围内，若带有纸带的重物自由下落的过程中动能的增加量（选填“减少量”或“增加量”）等于重力势能的减少量（选填“减少量”或“增加量”），说明重物的机械能守恒。【实验步骤】（2）将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与电源相连。纸带一端连接重物，另一端穿过打点计时器。手提纸带，使重物靠近打点计时器并静止。接通电源，松开纸带（选填“接通电源，松开纸带”或“松开纸带，接通电源”），让重物自由落下，打点计时器就会在纸带上打出一系列的点。多次重复上述实验步骤。【注意事项】（3）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是AB（填选项前字母）。A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量【数据处理与误差分析】（4）选取点迹较为清晰的一条纸带如图乙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝－mghB，动能变化量ΔEk＝12m(hC－hA2T)2。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com（5）若以A点为起始点，分别测出各计时点到A点的距离分别为hAB、hAC……，假设重物下落过程机械能守恒。由对应的与A点的距离h依次算出纸带速度平方的理论值，描绘出如图丙1所示的图线，则该图线的斜率应为k＝2g（用题中给出的物理量表示）。（6）又由纸带上各计时点间的距离依次算出在打出点A、B、C……时重物的实际速度。根据得出的实验数据描绘出如图丙2所示的图线，发现实际速度与理论速度间的差值越来越大，出现这种现象的原因可能是见解析。解析：（3）选用质量和密度较大的金属锤、限位孔对正都可以减小实验误差，所以A、B正确；动能与重力势能表达式中都含有质量m，可以约去，故不需要测量出质量m的具体数值，C错误。（4）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了mghB，变化量为－mghB；打B点时的速度大小vB＝hC－hA2T，动能Ek＝mvB22，联立解得Ek＝12m(hC－hA2T)2，故动能变化量ΔEk＝Ek－0＝12m(hC－hA2T)2。（5）设A点的速度为v0，由机械能守恒定律有mgh＋12mv02＝12mv2，整理得v2＝2gh＋v02，则k等于2g。（6）真实速度与理论速度间的差值越来越大，说明运动过程中机械能损失得越来越快，即阻力越来越大，其原因可能是速度越大，振针与纸带间的阻力或空气阻力越大。1.数据处理（1）求瞬时速度由公式vn＝hn+1－hn－12T可以计算出重物下落h1、h2、h3、…的高度时对应的瞬时速度v1、v2、v3、…。（2）验证守恒方案一：利用起始点和第n点计算代入mghn和12mvn2，如果在实验误差允许的范围内，mghn和12mvn2相等，则验证了机械能守恒定律。注意：应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带（电源频率为50Hz）。方案二：任取两点计算①任取两点A、B，测出hAB，算出mghAB。②算出12mvB2－12mvA2的值。③在实验误差允许的范围内，若mghAB＝12mvB2－12mvA2，则验证了机械能守恒定律。方案三：图像法小学、初中、...